太阳系的中心是太阳,那么银河系的中心是什么?

银河系的中心是人马座A*黑洞,质量约为太阳的400万倍,最初观测那里只是接收到了很强的射电信号,不过,银心的方向上有着大量的尘埃与气体的遮挡,这导致可见光波段根本到不了我们这里。

后来,随着天文观测技术的提高,红外卫星的升空以及凯克望远镜的观测,使人们透过了这些遮挡,知晓了那里应存在大质量黑洞。

(凯克望远镜,坐落在夏威夷岛上一座海拔4200米高的莫纳克亚山上)

通过对银心位置恒星运转轨道的观测,处在银心处的恒星运行速度非常之快,就拿S2这颗恒星来说,以每秒钟5000公里的速度围绕着黑洞运转。

银心位置恒星密集,是银河系最亮的地方,太阳系距离银心有2.6万光年远,处在一条不甚明显的猎户臂上,太阳系以每秒钟240公里的速度围绕着银心公转,大约2.25-2.5亿年公转一圈。

由对银河系的认知,科学家通过观测发现大型星系的中心普遍存在大质量黑洞。

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太阳是太阳系的中心。太阳的质量非常大,占到了整个太阳系总质量的99.86%,因此太阳的引力十分强大,所有属于太阳系的天体都在围绕着太阳旋转。

太阳和银河系内的其它恒星也在围着这银河系的中心旋转。银河系非常的巨大,直径大约有10万光年,恒星数量有1000亿到4000亿颗。这么数量庞大的恒星都在围绕着银河系的中心旋转。那么银河系的中心是什么呢?不管是什么,它的质量一定是非常大的。

图示:银河系

天文学家通过射电望远镜发现在银河系的中心存在着一个非常强的射电源,叫人马座A。这个强烈射电源的中心中心非常小,最大半径不超过太阳到木星的距离。科学家推测在银河系的中心可能存在着一个巨型黑洞。

现在银河系中心存在着一个巨型黑洞的证据已经被欧洲科学家找到了。它们发现在银河系得到中心的一些恒星运转的速度非常的快。其中有一颗恒星的质量比太阳大7倍,它以每秒钟5000公里的速度在围绕着银河系中心运行。而银河系中心看上去空无一物。

图示:位于银河系中心的强烈射电源人马座A

这么高的运行速度说明了什么呢?这就像在太阳系中,水星距离太阳最近,水星的运行速度是太阳系中最快的,可达每秒钟47.8公里。水星为什么转的这么快,因为它的旁边就是太阳系质量最大的天体,太阳。如果它公转速度不够快的话,就会被太阳吞噬掉。同样在银河系中心的这些恒星如果运转速度这么快,就意味着在它们轨道的中心有一颗比它们质量大很多倍的天体。能让恒星如此高速运转的有看不到的天体只能是超大质量黑洞了。

图示:巨星黑洞

科学家估计银河系中心的这颗巨型黑洞的质量是太阳的370万倍!如此巨大的黑洞可以掌控着银河系内的所有天体运转。科学家发现不光是银河系中心存在着超大质量黑洞,所有的星系中心都有一颗超大质量黑洞。科学家拍摄的第一张黑洞照片中的那个黑洞,就位于一个比银河系大出许多倍的椭圆星系中心。它能掌控质量更大的椭圆星系,那它的质量要比银河系中心的黑洞大得多。这个黑洞的质量大约是太阳的65亿倍!

图示:椭圆星系M87中心的黑洞照片

这真是令人不可思议,在银河系的中心存在着巨星黑洞。那银河系的所有天体会不会迟早有一天会坠入其中呢?

太阳系的中心是太阳,那么银河系的中心是什么?

答:太阳系在银河系里,属于银河系的一部分。银河系的中心以现在的科学手段还没有测量它的仪器。等待若干年后,美国在火星上建立了空间站后再说吧。

●星系团是由无数恒星和星际物质组成的天体,如银河系和河外星系。

●在黑夜里你也许能发现一个椭圆形的薄雾斑点仙女座。 望远镜揭示光的污迹是一个螺旋星系。 这个仙女座星系是离OU最近的大星系 拥有250万光年 。

●宇宙中散布着无数的星系。星系是恒星的家族。大型星系中有数十亿颗恒星。但星系外几乎没有恒星存在。太阳属于我们自己的星系,而银河系广袤无垠。

●星系的形状和大小各不相同,有些矮人星系只有2000光年宽,而最大的巨型星系则延伸超过500.000光年。

●这张螺旋星系的图片是由哈勃太空望远镜拍摄的几张照片组合而成的。与大多数螺旋星系一样,中心区域主要有较老的、黄色的和红色的恒星,而在外层螺旋臂中,大约80%的所有星系,包括最大的和一些最小的星系,都是椭圆形的。它们是压扁的球的形状。其他的大多数是螺旋星系,臂从中心的一个凸起或恒星条向外流动。少数不属于这两个类别,因此被描述为不规则的椭圆星系包含很少的气体和尘埃。几乎没有任何新的恒星在它们里面形成。螺旋星系呈圆盘状,中间有一个突起.它们通常在圆盘中有尘埃和气体云,新恒星仍在那里诞生许多星系,也许所有较大的星系的中心都有一个巨大的黑洞。就像当一颗大恒星爆炸时形成的黑洞一样,星系中心的黑洞是如此密集,引力如此之大,以至于连光都逃不出来。它的质量可能和成千上万甚至数百万的太阳一样大-麦哲伦星云。这个不规则的小星系是一个近邻,距离地球只有17万光年。在南多拉多星座,肉眼很容易看到它。

●在一个被称为“活跃星系”的Tew星系中,活动星系→中心的黑洞→正从周围一个巨大的旋转物质盘中拖曳着完整的恒星和气体。如此之多的物质会被释放出巨大的能量。银河系的中心区域只有几光年宽,但它可以像100个普通星系一样明亮-即使它们距离银河系数十亿光年也是可见的,而星系的其他部分太微弱,无法被看到它们被称为类星体。

科学家们简称为“准恒星射电源”。他们之所以得名,是因为第一批被发现的像恒星一样,但却发射出强大的无线电波。在宇宙中可见的最遥远的物体是类星体,一个活跃星系中的黑洞发射出两个相反的粒子射流,它们以接近光速的速度运动。有些喷射机发出光,但大部分是通过射电望远镜探测到的。喷气式喷射机喷出巨大的气泡,发出无线电波。

●星系是目前天文学家利用哈勃射天望远镜研究的热门学科。人类发展探索无穷无尽的星系无限。

知足常乐2019.9.6日于上海

旋涡就是银河系的中心,旋涡带动银河系围绕宇宙运行,太平系在银河系之中只不过是个小天体,以太阳为中心围绕银河系运行,若干个宇宙在宇宙之间也在不停的运行,所以,宇宙像人一样很忙,从没有停留。

对于银河,各民族都曾对它有过最具诗意的想象。古希腊与 罗马人把它想象成赫拉为赫拉克勒斯哺乳的乳汁;北美的切罗基人将银河称为“狗的逃跑路线”,指一条狗偷玉米后沿途留下的痕迹;新西兰毛利人把它看成巨大的独木舟;我们中国人认为它是天空的银色河流。

认识银河系

银河系是一个棒旋星系,其英文名字叫“Milky Way”一条乳白色的奶路,天文学称为银道带,最宽处达30°,最窄处只有4°~5°,平均约20°。而在这条靓丽的光路上,有两处区域你看不到第一点星光,那就是“宇宙大裂缝”与“煤袋星云”,因为巨大的分子云把这里的星光全部挡住了。

全世界最适合欣赏银河的地方是南纬30°,大家有时间可以从智利或阿根廷开始,一路经过南非,向东穿过澳大利亚珀斯和布里斯班旅游一番,顺便欣赏这世界最美的银河。这也是众多研究银河的天文学家聚集的地方。

以前天文学界普遍认为银河系直径是10万光年。但科技日报2018年8月7日报道称:中科院国家天文台8月7日宣布,郭守敬望远镜(LAMOST)圆满完成了一期光谱巡天观测。其中所得的最新观测数据显示,银河系可观测到的直径为20万光年。

如何来理解这个距离位置呢?如果把太阳系到柯伊伯带的距离看成是小拇指那么长,银河系的直径距离相当于横跨两个大西洋的距离。

银河系像一个煎鸡蛋,中间蛋黄稍微凸起,四周是扁平的圆盘。太阳系好比撒在银河系蛋黄边缘的一颗小胡椒。

而太阳围绕银河系公转一圈大约需要2.2亿年,这被称为一个“宇宙年”

神秘的银心

自20世纪90年代以来,天文学家一直通过位于莫纳克亚山的凯克望远镜观察银心的一切举动。目的就是为了探明银河系到底围绕什么在旋转。

天文学家发现了一个周围有许多恒星飞驰运行的极其明亮的无线电波源,人马座A*。然后根据这些恒星的速度以及与人马座A*之间的距离,计算出人马座A*的质量大约是430万倍太阳质量,而这些质量必须被限制在2600万公里直径的球体内,仅约19倍太阳直径。

这么大的质量要塞进这么小的空间内,唯一的答案,银心必须是一个超大质量的黑洞。所幸我们离它足够远,不会被它吞掉。

银心黑洞作为银河系中最大的黑洞,你想想过它用餐后,会是怎样一种场景吗?

费米气泡

2010年,道格拉斯·芬克拜纳等天文学家用费米空间望远镜发现了一个从银河系中心向两侧展开的伽马射线气泡结构。一个在银河圆盘上方,另一个在银河圆盘下方,各自膨胀了大约25000光年,而每个气泡所包含的气体足够制造200万个太阳。

关于它的形成,天文学家认为是银心黑洞吞噬了一个质量相当于数百倍甚至数千倍太阳质量的气体云后产生的,显然银心黑洞没有吃干净,一些物质在黑洞周围被加速后逃逸了出来。

星系中的物质落向黑洞时会开始旋转,就像马桶里冲水一样带着漩儿地被吸进去了。由于物质之间的摩擦,黑洞周围形成炙热的气体尘埃漩涡,并产生很强的磁场,会向外喷射由高能辐射和高能宇宙射线粒子组成的喷流,从而产生类似的“气泡”结构。

而且费米气泡的光滑圆润意味着,这些能量是在短时间内形成的,可能也就600万~900万年前。

所以说费米气泡可能是银心黑洞最近一次“狼吞虎咽”后打的饱嗝,而在这之后,银心黑洞一直存在“节食”的状态中。

银心黑洞是验证广义相对论的完美实验室

在银心黑洞周围飞驰的恒星所受到的引力是巨大的,至少是我们曾验证广义相对论所涉及引力的100倍。正如水星进动问题让我们发现了牛顿万有引力理论的缺陷一样,在银心黑洞周围超强引力下运动的恒星也可能揭示广义相对论的一些漏洞。如果一旦发现,这些修正都可能是引领我们发现“万物至理”的一个契机。

上面是银心附近恒星的运动路径,图片来源:Keck/UCLA Galactic Center Group

比如,广义相对论曾预言黑洞应该有一个圆形的暗影。如果它和预料的不同,则可能引发又一轮的理论变革。不过今年4月份公布的世界第一张黑洞照片,M87星系中心超大质量黑洞(M87*)的图像,实际上已经从强引力场中再次验证了广义相对论。所以至今为止,广义相对论还没出错。

上世纪90年代,荷兰拉德堡德大学射电天文学家HeinoFalcke等人首次基于广义相对论下的光线追踪程序,模拟出了银心黑洞看起来的样子。

根据模拟结果,如果黑洞后面有一个类似于吸积盘的平面光源(planar-emitting source),平面光源发出的光会受到黑洞强引力场的影响,在天空背景上形成一个名为黑洞“视边界”(apparent boundary)的圆环。

在视边界圆环以内且在视界面以外的光子,虽然能逃离黑洞,但受到黑洞引力作用,亮度会很暗。而在视边界圆环以外的光子,由于能绕着黑洞运动多圈,就能积累更多亮度。这样在视觉上,我们就会看到一个圆形的阴影,外面包围着一个明亮的光环。故此得名黑洞的“暗影”(black hole shadow)。

图片版权:D. Psaltis and A. Broderick

由于旋转效应,黑洞左侧会显得更亮。这个视边界半径与事件视界半径的关系大概是1:2.6。自旋速度的不同会使这个比值有所变化,但不大,它主要还是与黑洞质量有关。

以银心黑洞质量为430多万倍太阳质量来说,对应的史瓦西R是1300多万公里,视边界R约3300多万公里,综合它到地球的距离26000光年,“视边界”看起来的角尺寸约为0.00005角秒=50微角秒,相当于从地球上看月球上一个橘子大小的东西。

要把这么小的东西拍清楚,可真不容易。于是,科学家想出联合位于世界6个地点的8个台站,打造出了地球直径那么大口径的事件视界望远镜(Event Horizon Telescope,EHT)。

世界一张黑洞照片就是它的功劳,只是位于南极的SPT望远镜无法观测到M87*。所以参与观测M87*的望远镜实际上是7台。

观察银心黑洞的意义

现在普遍共识,银心是一个巨大的黑洞。而研究像银心这样的星系中心黑洞主要有三个用处。

第一,验证广义相对论。  

广义相对论预言了黑洞“暗影”的存在、尺寸和形状。如果观测结果与预言相符,那就验证了广义相对论;如果有所不一样,则说明有一些新的方面需要改进。  

第二,了解黑洞是如何吃东西的。

黑洞的“暗影”非常靠近黑洞吞噬物质形成的吸积盘的内侧区域,这里的信息非常重要。综合之前我关于吸积盘的外侧信息,就能更好地推导出黑洞吃东西的物理过程。   

第三,理解喷流的产生和方向。  

某些朝向黑洞下落的物质在被吞噬之前,会由于磁场的作用,沿着黑洞的转动方向被喷出去。靠近喷流产生的源头处到底发生了什么?对黑洞暗影的拍摄,有助于科学家进一步回答这一问题。

太阳是太阳系的中心,相信大家都再熟悉不过了。不过说到银河系的中心是什么,估计很多人并不知晓。

事实上,这个问题的答案知道上世纪90年代才最终揭晓。随着人类科技水平不断提高,望远镜的观测范围和清晰度也越来越高,能够清晰看到更遥远的星体。在上世纪90年代,天文学家们一直观测银河系中心附近天体的运动规律,通过长时间的观察和分析,科学家们发现,银河系中心附近的恒星运动速度特别快,甚至达到每秒数千公里,而所有天体中,只有一种天体能让周围的恒星有如此快的运动速度,这种天体就是黑洞,而银河系中心是一颗超大质量黑洞。

通过计算,天文学家们得出银河系中心黑洞相当于400万个太阳的质量,它不断吞噬这周围的气体云,而如果有恒星靠得太近,它甚至会吞噬恒星。


天文学家们还预测,不只是银河系,每个星系中心都会有一颗超大质量黑洞。科学家们相信,超大质量黑洞是星系形成的基础,它们不但具有超强的破坏力,更具有很强的创造力,在星系形成的初期,超大质量黑洞缔造了整个星系的秩序,甚至掌控着星系中的一切。

目前为止,科学家们对黑洞的研究还只是理论上的,我们还没有机会亲眼看到一颗黑洞的存在,更谈不上到达黑洞附近一看究竟了。不过即使在理论上的分析,也让我们感受到了黑洞是如此怪异,以至于我们熟知的物理定律对于黑洞来说都不再适用。可以预见的是,黑洞还隐藏着更多的让人匪夷所思的奥秘!

银河系的中心一般被称为银心,就是我们在银河系天文图中看到的偏黄色凸起的一片区域。在这片区域内存在着大量的高龄恒星,科学家认为其中心可能存在着超大质量黑洞,大约为太阳质量的400万倍。
太阳位于银河系的猎户臂距离银河中心约2.6万光年,带着整个太阳系以大约250千米/秒的速度绕银心旋转,每2.5亿年可绕银心一周。

银河系是棒旋星系,在它中心我们可以看见明亮的椭球, 从椭球两端延伸出明显的旋臂结构。天文学家在银心处发现一处强射电源,被我们命名为人马座A*,它发出强辐射,并被探测到这个射电源很小甚至小于10天文单位,但是却有着几百万倍的太阳质量,天文学家推测银心处的这个致密核就是一个超大质量黑洞。


图片来源网络侵删。

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银河系中心是一个400万倍太阳质量的巨型黑洞和大量恒星共同组成的银核(又称银心),专业的说是银河系的银道面与自转轴的交点,又称人马座A*,距离太阳系2.5万光年。

宇宙中多数的星系中心都存在一个大质量天体,如太阳系的中心就是太阳,质量占了太阳系的99.9%。木星与它的70多颗卫星组成了一个木星系,木星的质量占了90%以上。就连地球与月球也组成了一个地月系,中心的地球占了地月系的约68%。其实银河系的中心自然也存在一个超大质量的天体。

银心(银核)的观测

地球与银心之间充满着星际尘埃,用光学望远镜难以观测到银心。

在上世纪,人们用射电望远镜观察到在人马座方向的银心有一股巨大的射电源,但这个银心的半径只有0.3光年不到,于是推测它可能是个超级大黑洞。

欧洲天文中心在后来20年的观测中,发现一颗质量是太阳7倍的S2的恒星,绕着银心以5000km/s的速度高速旋转,周期只有15.2年。S2如此极速旋转时因为它附近有一个大黑洞,只有快速运转才不会被吞噬。欧洲工作人员通过计算,最后求得这个黑洞的质量是太阳的370万倍,距离地球约2.6万光年。

随后,射电望远镜再次观测到距离银心约9784.8光年的区域内,有一圈快速运转的氢气盘围绕着银心,并且以140km的速度往外涌出。银心还有一个强烈的射电源。

在2017年10月,NASA公布了由哈勃望远镜拍摄到的一张合成银心照片,照片上的银心被大量大质量恒星包裹,形成一个直径约2万光年、厚约1万光年的明亮球状体。约在300*115光年的炙热电离气体下有尘埃云掩盖,围绕银心的电离气体形成一个棒状的明亮的螺旋。

银河系的直径约10万光年,要带动如此庞大的星系运转,单靠一个400万倍太阳质量的黑洞是无法做到。不过这个黑洞吸附住了大量恒星来助他一臂之力,形成一个庞大的银核,从而使银河系得以运转起来。

从目前的观测结果来看,在诸如银河系这样的大型星系中心,往往都潜伏着一个质量巨大的黑洞,即超大质量黑洞,它们所拥有的质量至少相当于几十万个太阳。通过对银河系中心的研究,天文学家也发现了一个超大质量黑洞——人马座A*,其质量相当于430万个太阳。那么,天文学家最初是如何发现人马座A*的吗?

早前天文学家通过射电望远镜发现,银心有一个十分强大的无线电波来源。后来又有天文学家通过长达十年的观测发现,有一些恒星以十分奇怪的轨道绕着银心无线电波源旋转,表明那里存在一个质量巨大的超大质量黑洞,这就是我们现在所说的人马座A*。

虽然人马座A*位于银心,但银河系中的恒星绕着银心旋转,并非受到人马座A*的引力控制。这是因为银河系的质量要比人马座A*大得多,前者是后者的二十万倍。因此,人马座A*对银河系中的恒星运动影响十分有限,只有那些过于靠近这个黑洞的恒星才会受到它巨大的引力作用。相比之下,在太阳系中,一个太阳的质量就占去99.86%的质量,这使得太阳强大的引力可以控制太阳系中的天体运动。

尽管银心有一个超大质量黑洞,但那里看起来非常明亮,这是因为银心中聚集着密度非常高的恒星。如果地球置身于银心,那里的夜晚将会非常明亮,可能会亮如白昼。与此同时,地球被伽马射线暴击中的概率也会大幅升高。

答:天文学家已经间接证实,银河系中心是一个超大质量黑洞,大约是太阳质量的400万倍。


之所以说是间接证实,那是因为在地球位置上,是看不到银河系中心天体的。

夏天时,在乡间晴朗的夜空,我们可以看到一条银河,在银河最厚的地方,我们可以看到很多暗云,这些都是太阳系和银河系中心之间的星际尘埃,这些尘埃阻挡了来自银河系中心的大部分光线。

在很长一段时间里,天文学家都不明白银河系中心到底是什么。

直到上世纪末,天文学家利用X射线望远镜、红外摄像望远镜和射电望远镜,长时间跟踪了大量围绕银河系中心旋转的恒星。

最后勾勒出一幅,恒星绕着同一个未知天体运行的景象,科学家测量出恒星公转的数据后,推测未知天体的质量高达数百万太阳质量。

而这只能是黑洞才能拥有的质量,所以科学家确信,银河系中心就是一个超大质量黑洞。


银河系中心黑洞,位于人马座方位,赤经17h45.6m,赤纬-29°00’(2000年),距离地球2.6万光年。

在天文学上,各级别的天体,总是绕着它上一级别的天体公转。

比如:月亮绕着地球转、地球绕着太阳转、太阳绕着银河系转、银河系绕着本星系群转、本星系群又绕着室女座超星系团运动。


好啦!我的答案就到这里,喜欢我们答案的读者朋友,记得点击关注我们——艾伯史密斯!

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